FR2537716A1 - Dispositif de mesure automatique et sans contact du volume d'une couche deposee sur un substrat - Google Patents

Dispositif de mesure automatique et sans contact du volume d'une couche deposee sur un substrat Download PDF

Info

Publication number
FR2537716A1
FR2537716A1 FR8220723A FR8220723A FR2537716A1 FR 2537716 A1 FR2537716 A1 FR 2537716A1 FR 8220723 A FR8220723 A FR 8220723A FR 8220723 A FR8220723 A FR 8220723A FR 2537716 A1 FR2537716 A1 FR 2537716A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
substrate
ref
nozzle
distance
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR8220723A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2537716B1 (fr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to FR8220723A priority Critical patent/FR2537716B1/fr
Priority to EP83903803A priority patent/EP0128167A1/fr
Priority to US06/641,965 priority patent/US4604892A/en
Priority to PCT/FR1983/000246 priority patent/WO1984002394A1/fr
Priority to JP59500041A priority patent/JPS60500184A/ja
Publication of FR2537716A1 publication Critical patent/FR2537716A1/fr
Priority to FI843173A priority patent/FI843173A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FR2537716B1 publication Critical patent/FR2537716B1/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B13/00Measuring arrangements characterised by the use of fluids
    • G01B13/02Measuring arrangements characterised by the use of fluids for measuring length, width or thickness
    • G01B13/06Measuring arrangements characterised by the use of fluids for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B13/00Measuring arrangements characterised by the use of fluids

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Arrangements Characterized By The Use Of Fluids (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE MESURE D'UNE EPAISSEUR TOPOLOGIQUE EQUIVALENTE D'UN VOLUME D'UNE COUCHE DEPOSEE SUR UN SUBSTRAT ET SON DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE. LE PROCEDE CONSISTE A INJECTER UN GAZ SOUS PRESSION CONSTANTE ET FAIBLE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN GICLEUR DONT LA SECTION EST HOMOTETIQUE ET INSCRITE DANS LA FORME DE LA COUCHE DEPOSEE DE FACON A INTEGRER L'ENSEMBLE DES VARIATIONS D'EPAISSEUR DE LADITE COUCHE. LE GICLEUR, PLACE AU-DESSUS DU DEPOT A UNE DISTANCE DONNEE Z REF. EST ENSUITE PLACE AU-DESSUS DU SUBSTRAT NU SANS MODIFIER LA HAUTEUR INITIALE DU GICLEUR PAR RAPPORT AU SUBSTRAT DE SORTE QUE LE SUBSTRAT SE TROUVE A UNE DISTANCE EGALE A LA SOMME DE LA HAUTEUR DE REFERENCE Z REF. ET DE L'EPAISSEUR TOPOLOGIQUE E DU DEPOT, PUIS A DEPLACER VERTICALEMENT LE SUBSTRAT OU LE GICLEUR DE FACON A CE QU'EN FIN DE DEPLACEMENT, LE SUBSTRAT NU SE TROUVE A LA DISTANCE DE REFERENCE Z REF., ET A DETECTER CETTE DISTANCE DE DEPLACEMENT QUI EST EGALE A L'EPAISSEUR TOPOLOGIQUE E DE LA COUCHE. LES DISTANCES DE REFERENCE Z REF. SONT DETECTEES AU MOYEN D'UN CAPTEUR DE PRESSION BASE SUR LE DEPLACEMENT D'UNE COLONNE DE LIQUIDE OU SUR LES MODIFICATIONS DE PARAMETRES PHYSIQUES D'UN DETECTEUR SOLIDE.

Description

253771 6
La présente invention concerne un dispositif de m esure autom atique et sans contact du volum e d 'une couche déposée sur un substrat E lle S 'applique aux dépôts réalisés pour les circuits électroniques par les technologies de m icroélectronique hybride. Le dispositif selon l'invention perm et de m esurer l'équivalent d'un-volume; nous pourrions tout aussi bien mesurer une épaisseur, nous aurions dès lors
une information beaucoup plus riche que la seule me-
sure de l'épaisseur L"épaisseur" mesurée pourrait
être nommée dans ce cas "épaisseur topologique".
D 'une façon générale, on sait qu'un circuit hy-
bride par exemple est constitué d'un substrat isolé-
électriquement sur lequel on dépose différentes cou-
ches de matériaux conducteurs de l'électricité, ré-
sistifs linéairement ou non, diélectriques ou isolants.
S i l'on prend le cas des résistances obtenues à partir d'encres résistives déposées sur un substrat on est am ené à contrôler l'épaisseur du dép 8 t avec une bonne précision car celle-ci déterm ine la valeur finale de la résistance selon la relation classique R =f L ( 1 R Résistance R: R ésistiv-ité du m atériau L Longueur de la résistance s: Section de la résistance
S i l'on considère que la résistance est de sec-
tion rectangulaire, on peut écrire S = 1 x e avec 1 largeur de la résistance e: épaisseur de la résistance On peut donc écrire, en posant L/l = N (nombre de carrés) 1 Re ( 2) et N étant des constantes on observe que la valeur de
la résistance est directem ent liée à celle de l'épais-
seur: R= (e) R, Jusqu'à maintenant, l'hom m e de l'art corrige son process en m esurant (e), or cette façon de faire pose au moins 3 problèmes de base: 1 Il est nécessaire de m esurer l'épaisseur dès
que le dep 8 t a été formé c'est-à-dire, selon les ter-
mes du métier, de mesurer en "humide" ou en "cru" afin de ne pas attendre la fin du processus (environ
à 90 mn plus tard) et risquer de jeter un grand now-
bre de substrats pour cause de hors valeurs.
2 L'hom m e de l'art sait que le terme épaisseur
est extrêmement vague et on ne peut plus imprécis.
En effet, le forme du dép St n'est pas parallèlépipèdi-
que et seule la relation ( 1) est applicable puisqu'elle ne considère que la section de l'élément résistif sans
faire d'hypothèse sur la forme de cette section.
Or l'ensemble des fabricants de circuits hybrides sé-
rigraphiésutilise la relation ( 2) car l'épaisseur est la seule mesure qu'ils peuvent appréhender On voit sur la figure 1 que ceci est une illusion et qu'aucune
corrélation fine ne peut Ctre obtenue entre cette me-
sure de l'épaisseur "e" et la valeur de la résistance
obtenue après' cuisson, en conséquence, on ne peut bâ-
tir de systèmes de sérigraphie qui s'autocorrigeraient et qui seraient ainsi réellement automatiques Selon les largeurs des résistances et leur longueur on peut
obtenir différentes form es de section; celles-ci résul-
tent de l'équilibre des forces de tension superficielles et des forces de gravité Ainsi, quelles informations
peut donner la m esure de "e" dans le cas de la résis-
tance 1 c'est-à-dire le cas des petites largeurs 1 (Blmm) dans celui de 3 ou celui de 4 pour laquelle 13 est supérieur à 12 et approximativement supérieur à 2 mm. -3
3 Les méthodes de mesure de l'épaisseur actuelle-
ment utilisées ne permettent même pas de mesurer la
section ou l'épaisseur moyenne.
Les solutions actuellement connues sont inadapté es au problème de la m esure des épaisseurs de dépôt sé ri- graphiés ou déposés par une autre méthode On peut
présenter les différentes méthodes de mesure actuelle-
ment disponibles en montrant leurs limites ce qui fera
m ieux ressortir l'intérêt de notre invention.
La mesure par fluorescence RX, si elle est effecti-
vem ent sans contact, est toutefois liée à la nature des atomes constituant la couche, or pour ce qui concerne
les encres résistives depuis les faibles valeurs (quel-
ques ohms par carré) jusqu'aux très fortes valeurs
(quelques dizaines de m égohms par carié) leur compo-
sition est essentiellem ent variable E nfin la m esure
prend entre 5 et 30 secondes.
La m esure par rétrodiffusion des rayons béta se heurte à la même difficulté que précédemment puisqu' elle dépend directement de la composition du matériau déposé Généralement, une différence de 20 % dans les numéros atomiques des atomes constituant le substrat et le dép St est par ailleurs nécessaire; ceci interdi t
les m esures sur diélectrique et isolant.
La mesure par courant de Foucault nécessite ou bien des dép 8 ts nonconducteurs sur des m étaux non magnétiques ou bien des dépôts conducteurs sur des
substrats moins conducteurs Ces limites l'interdi-
sent généralem ent en m icroélectrique hybride, prin-
cipalem ent lorsque l'on veut effectuer une mesure en
humide ce qui est le but de l'asservissement des ma-
chines de sérigraphie -
L'induction magnétique ne concerne que les dépôts no n conducteurs sur substrat magnétique, elle n'est donc
pas utilisable en général.
25377 '16
L'élipsom étrie et la spectrophotom étrie, général e-
ment utilisées pour la mesure d'épaisseur des oxydes et des nitrures ne sont pas du tout adaptées aux types
de dépôts utilisés en microélectronique hybride.
-5 Les méthodes basées sur l'effet Hall, la mesure
de microrésistance ou la mesure coulométrique sont a-
daptées aux métaux mais non aux matériaux céramiques par ailleurs ils ne sont pas compatibles d'une mesure
en "humide".
Les profilom êtres sont très utilisés en microélec-
tronique hybride, mais d'une part ils ne permettent pas lam esure en humide et d'autre part la mesure est très localisée, puisque l'on n'a qu'une section en un plan donné et non l'ensemble du volume Enfin ils sont
lents et difficiles à intégrer dans une chaine de mesu-
res automatiques.
Les m icrocospes de coupe optique sont également beaucoup utilisés en microélectronique hybride, ils permettent la mesure sans contact mais ils présentent de nombreux inconvénients Ils nécessitent une miseau
point optique ce qui complique l'automatisation et d'au-
tre part, leur champ est très lim ité et il est impossible par construction de visualiser l'ensemble d'une section
même pour une largeur aussi faible que lmm.
La présente invention a pour but de remédier à l'en-
semble de ces inconvénients en présentant un principe de mesure sans contact, automatique, et permettant de
mesurer non plus une simple épaisseur, mais une épais-
seur topologique équivalente d'un volume On a vu avec la relation ( 1) que R est inversement proportionnel à la section; m ais on peut introduire le volume (V) dan s cette relation en admettant en première approximation la relation: V = S x L (la section "s" étant de forme absolument quelconque) O N obtient:R= L 2 ( 3 V
L étant déterm inée par l'écartement des plots de con-
tact est relativement précis et constant, on peut donc observer que: R= f ( 1/V) ( 4) On connait depuis quelques:-dizaines d'années une
? 37716
m esure d 'épaisseur basée sur la variation de pression d'un gaz à la sortie d'une buse, plus la buse est près della surface à m esurer et plus la pression en sortie
s'accroit Cette méthode a été très utilisée en méca-
nique de précision, des précisions de l'ordre de 0,1
m icrom être pouvant Netre obtenue et lue sur une colon-
ne de liquide.
C e procédé de m esure sans contact présente toute-
fois de nombreux inconvénients: 1 Il n'est pas adapté à la m esure en hum ide par
suite des déformations de la couche liquide par la for-
ce du jet de gaz.
2 Il ne permet de mesurer l'épaisseur que sur
une partie du dépôt.
3 La mesure différentielle par rapport au substrat
n'est pas facilement réalisable.
4 l'appréciation des différences de hauteur d'une
colonne liquide est peu fiable et pas facilement autom a-
tisable car le facteur d'amplification dans la colonne
peut atteindre 10 000.
L'appareil ne permet pas de se situer automa - tiquem ent dans la zone de sensibilité m axim ale de la courbe: déplacem ent de la colonne de liquide = f (distance buse/surface à m esurer que nous appellerons (z)) La présente invention a pour but de rem èdier à ces
inconvénients en proposant une m éthode et un disposi-
tif de mesure sans contact d'une épaisseur topologique
équivalente d'un volume que nous nommerons (e v).
Pour ce faire, l'invention a pour objet un procédé de m esure de e sur un dép 8 t effectué sur un substra t caractérisé en ce qu 'il comporte les phases suivante s: une injection de gaz à pression constante est réalisée au-dessus du substrat nu à proxim ité de la résistance, ceci perm et de faire la m ise à zéro du
niveau du liquide dans la colonne de mesure.
une deuxièm e injection de gaz au-dessus de la surface du dépôt permet de m esurer l'accroissement
de pression dû à cette surépaisseur et donc de déter-
miner l'épaisseur du dépôt par lecture sur la colonne de liquide.
Une caractéristique de l'invention consiste à uti-
liser un gicleur de forme homotétique de celle du dép St
à mesurer Cette caractéristique essentielle nous per-
met de mesurer l'équivalent d'un volume L'é coulem e -
ment du gaz sur la surface de dépôt dépend directement de sa forme ce qui permet d'intégrer l'ensemble des irrégularités de la section par une simple mesure de pression Les gicleurs de forme peuvent être réalisés
par électro-érosion ou tout autre m éthode _ -
L'invention vise également un dispositif de mise en oeuvre du procédé et permettant d'automatiser la mesure sur le maximum de sensibilité de la mesure
et paeur des pressions d'éjection compatibles de la me-
sure en humide.
D 'autres caractéristiques et avantages de l'inven-
tion apparaîtront mieux dans la description détaillée
qui suit et se réfèrent-aux dessins annexés donnés uni-
quement à titre d'exemples et dans lesquels: la figure 1 représente une vue en perspective d'un substrat avec des dép 8 ts de différentes formes; la figure 2 représente un schéma général du dispositif de mesure d'épaisseur topologique selon l'invention; la figure 3 représente l'allure d'une courbe de mesure de l'épaisseur;
la figure 4 représente une vue de détail du sys-
tème de détection du niveau de la colonne de liquide la figure 5 représente l'allure des courbes de mesure de l'épaisseur topologique en fonction de la
hauteur de la colonne de liquide.
Les mêmes références se rapportent aux mêm es
éléments sur toutes ces figures.
Sur la figure 1, on a représenté en (t)un substrat sur lequel sont déposés plusieurs couches, par exemple au nombre de trois, repérés en e ( 3)et ( 4)et constitués
d'un matériau résistif par exemple.
S elon un aspect de l'invention la mesure de l'épais-
seur e est effectuée en humide donc avant séchage et V avant cuisson Les gicleurs repérés en 5) ( 6)et ( 7)selon leurs form es perm ettent, en étant hom otétiques des form es des résistances mais en restant inscrits dans celles-ci, d'intégrer toutes les variations d'épaisseur
du dép 8 t car l'écoulement des filets d'air est directe-
ment lié à la résistance linéique d'écoulement Ainsi le gicleur e)aura une section carrée si le dépôt e)a une forme carrée, mais une section circulaire dans ce cas là donne aussi de bons résultats si le cercle est inscrit dans le carré constitué par la résistance Les gicleurs ( 6)et ( 7) sont de sections rectangulaires, car la forme des résistances ( 3)et ( 4) est rectangulaire comme on peut le voir sur la figure 0), le substrat( 1) est posé sur un support ( 8) qui maintient le substrat
par aspiration ou par tout autre méthode de maintien.
Une table à déplacements ( 9) solidaire de ( 8) peut se déplacer latéralement en x et verticalem ent en z au moyen d'un moteur électrique ( 10) par exemple La commande des déplacements x ou z est donnée par un calculateur ( 11) qui va gérer les différentes phases de la mesure de l'épaisseur topologique en utilisant
un compteur de pas ou d'incréments( 12) et différentsz-
périphériques( 13) utilisables pour enregistrer les m esures, les imprim er et com m ander directem ent la machine de sérigraphie ou la machine ayant réalisé le dépôt La figure 3 présente un exemple d'utilisation du dispositif appliqué à la sérigraphie d'encres pour réaliser des modules hybrides on observe qu'il est
possible, en traçant la courbe tendancielle qui s'af-
franchit des variations mom entannées, d'anticiper les corrections sur la machine ou m êm e l'arrêt Il est en
effet possible de savoir selon la fréquence des m esu-
res retenues, dans combien de minutes par exemple, les pièces sortiront hors des tolérances; on constat e de suite les avantages immédiats que l'on peut tirer d'une telle mesure pour améliorer les rendements de fabrication. Le calculateur ( 11) est relié au capteur d'épaisseur topologique par l'intermédiaire d'une mesure de niveau
de la colonne de liquide ( 14) effectuée en ( 15).
Ce repérage du niveau peut s'effectuer au moyen de d if-
férents capteurs: capteurs de pression échelle de photodiodes barrette de CCD etc
Tous servent alors à mesurer directement ou indirecte-
ment la hauteur exacte de la colonne de liquide ( 14) Selon un aspect très important de l'invention, on va maintenir le niveau de la colonne de liquide fixe e t faire varier la position du substrat ( 1) au moyen de la
table ( 9) Cette disposition présente les avantages sui-
vants
a simplification du dispositif de détection de ni-
veau qui se réduit par exemple à deux photodiodes com-
me présenté sur -la figure 4.
Les deux diodes photoénmettrices ( 21) et ( 22) reliées en-
tre elles sont alimentées en tension Ve; les deux dio-
des photodétectrices ( 23) et ( 24) génèreront un courant
selon la position de la colonne de liquide( 14); ce cou-
rant déterminera la tension de sortie Vs en traversant la résistance ( 26) Le niveau de la colonne de liquide
( 14) sera donc détecté facilement par ce moyen.
b utilisation de la partie linéaire et la plus sen-
sible de la courbe h = f(e) avec h: hauteur de la colonne de liquide
e: épaisseur topologique du-dépôt.
v
La figure 5 présente l'allure des courbes relevées ex-
périm entalem ent par différentes formes de gicleur,
on a représenté les zones de linéarité à 1 % par exem -
ple, on peut observer que l'on S 'éloigne très vite des zones linéaires selon le diamètre du gicleur d'entrée repère( 16) sur la figure 2 qui détermine la pression P 2 et selon la section du gicleur de sortie repéré( 20)
sur la figure 2 Ceci explique les difficultés d'utilisa-
tion d'un système de mesure d'épaisseur à pression d'air si celui-ci n'est pas automatiquement ramené
dans sa -zone de linéarité maximale.
P uisque la colonne de liquide est utilisée com me référence, la m esure de e sera déduite du nombre v d'incréments dans l'axe z effectués par la table ( 9) Le dispositif va donc effectuer les opérations suivantes:
Le calculateur ( 11) génère les informations né-
cessaires au déplacement X ou XY de la table( 9) de façon à ce que le dép 8 t( 2) soit en regard du gicleur
de forme adéquate ( 20) L'air injecté sous faible pres-
sion P 2 va sortir du gicleur de forme ( 20), le calcu-
lateur ( 11) va alors généré une information de montée selon l'axe z à la table ( 9) La table ( 9) va approcher le substrat ( 1) jusqu'à une distance dite de référence
z ref qui sera déterminée comme nous l'avons explici-
té, au moyen des capteurs de niveau sur la colonne de
liquide ( 14) Cette hauteur z ref correspond au maxi-
mum de sensibilité de la mesure de e La tension de v
référence V ref générée par les diodes photodétectri-
ces ( 23) ou ( 24) sera égale à Vs Ce signal Vs reçu par le calculateur ( 1-1) va commander un déplacement latéral X de la table ( 9) de façon à ce que le dép 8 t ( 2) ne soit plus sous le gicleur ( 20) Le substrat nu à proximité imm édiate du dépôt va se trouver sous le gicleur à une distance z égale à z ref plus l'épaisseur
topologique e soit: z = z ref + e; com e z est su-
périeur à z ref le niveau du liquide ( 14) descend dans périeur à z ref le niveau du liquide ( 14) descend dans
la colonne car la pression à la sortie du gicleur bais-
se Le liquide n'obstruant plus le passage de lalum iè-
re émise par les diodes ( 21) et ( 22) le calculateur(ll) va recevoir un signal différent du signal Vref; il va donc générer un signal d'erreur sous forme d'une im- ulsion vers le moteur ( 10) dé la table ( 9) de façon à rétablir V ref La table va donc faire remonter le substrat ( 1) vers le gicleur ( 20) jusqu'à ce que le
liquide ( 14) obture de nouveau la diode ( 21), c'est-à-
l O dire jusqu'à ce que la pression de référence P ref soit de nouveau obtenue O N sera certain alors que la distance substrat nu-gicleur sera de nouveau égale à z ref D ans ces conditions, le substrat ( 1) s'est donc
déplacé en hauteur d'une distance égale à e c'est-à-
v -' 15 dire à l'intégration du volume du dép St ( 2) grace au gicleur de forme ( 20) Le calculateur ( 11) n'aura donc qu'à compter le nombre d'incréments parcourus par la table ( 9) à chacune des 2 opérations de mesure, au moyen du compteur ( 12) et par différence on obtient le nombre d'incréments correspondant à ev Sachant v
que les tables pas à pas standards permettent de tra-
vailler avec des incréments de 0,1/jm le calculateur
multipliera le nombre d'incréments par 0,1 afin de -
déterminer e v Le procédé selon l'invention s'applique également en maintenant le substrat ( 1) fixe et en déplaçant le gicleur( 20) et son support ( 19) sans sortir du cadre de l'invention. L'utilisation du dispositif de mesure de l'épaisseur _ 0 topologique a été faite sur une chaine de sérigraphie lors des dépôts de conducteur et de résistance; la régression linéaire reliant l'inverse de la résistance 1/R mesurée après cuisson et l'épaisseur topologique
e est corrélée avec un coefficient de corrélation su-
v périeur à O,98 ce que nous n'avons jamais obtenu
avec lesz autres m éthodes de mesure d 'épaisseur.
S eule, la m éthode de mesure du poids de pâte dé-
posée, en utilisant une balance électronique de très haute précision ( 0, 05 mg) et un substrat comportant peu de résistances nous avait perm is d 'atteindre ce coefficient, ce qui confirm e en fait que cette mesure de e est équivalente à celle d'un volume donc d'une masse m, puisque seul le terme de masse spécifique d sépare ces 2 mesures avec m = V d Le dispositif a égalem ent été essayé pour maintenir une cuve de liquide à un niveau constant Il s'agissait de l'enrobage plastique de condensateurs, ce disposi tif pouvait d'tecter le niveau du liquide et asservir la montée de la cuve contenant le liquide au fur et à mesure de la consommation de celui-ci par l'enrobage
des condensateurs.
L'invention a été décrite en l'appuyant sur quelques exemples de réalisation, mais elle recouvre toutes les variantes que l'homme de l'art trouvera évident d'y apporter, elle comprend tous les équivalents techniques
des moyens décrits ainsi que leur combinaison si cel-
les-ci sont effectuées selon l'esprit de l'invention.
L 'invention est précisée par les revendications ci-
après.

Claims (6)

REVEND IC A T ION
1 Procédé de mesure d'une épaisseur topologique équivalente d'un volume, d'une couche déposée sur un substrat par l'intermédiaire de la mesure d'une pression de gaz sensible d'une part à la distance entre l'éjecteur et la surface du dep 8 t; cette dernière par- ticularité conduit en utilisant des gicleurs ou des buses
d'éjection de section appropriée par rapport aux dimen-
-sions du dép 6 t vues par le gicleur, d'atteindre une mesu-
re intégrant l'ensemble des variations d'épaisseur en tout
point du dép 8 t; caractérisé en ce qu'il comporte les éta-
pes suivantes une prem ière injection de gaz à pression faible et constante par un gicleur ( 20) placé au-dessus du dépôt ( 2) à une distance dite de référence (z réf), la pression correspondante (P réf) est repérée par une colonne de
liquide ( 14).
une deuxième injection de gaz à la même pression sans modification de la distance entre le gicleur et le substrat (z réf) permet de placer le gicleur en regard du substrat
nu.
un déplacement du substrat ( 1) ou du gicleur ( 20) de façon à ce que la distance gicleur-surface à mesurer soit
encore égale à la distance de référence ( z réf) corres-
pondant à la plage de sensibilité maximale.
une détection de la valeur du déplacement du substrat
*ou du gicleur qui conduit directement à l'épaisseur topolo-
gique e de la couche à m esurer.
2 D ispositif de mesure pour mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la forme de la section du gicleur d 'éjection du gaz ( 20) est hom otétique de la forme du dépôt et inscrite dans celle-ci de façon à
intégrer l'ensemble des variations de l'épaisseur et à ob-
tenir une inform ation précise sur le volume de matériau déposé
253771 6
3 Procédé de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance de référence (z réf)
est déterminée de telle sorte que la pression de réfé-
rence (P réf) qui lui est associée corresponde au ma-
ximum de sensibilité et de linéarité de la relation: (P réf) = f (ev) ou de la relation: hauteur du liquide
dans la colonne (h) = f (e).
v 4 Dispositif de mesure de l'épaisseur topologique
d'une couche déposée sur un substrat plan ou non, se-
ion la revendication 2, caractérisé en ce qu'il compor-
te un capteur ( 19) portant une buse de form e ou un gi-
cleur ( 20) injectant un gaz sous une pression maintenue
constante par un système du type bulleur ( 17) et suffisam-
ment faible pour permettre la mesure en humid-e sans modi-
fier la forme du dépôt ( 2) et constitué:
des moyens ( 15) de conversion en signal électri-
que de la pression du gaz d'éjection par l'intermédiai-
re d'une colonne de liquide ( 14); délivrant un premier signal (V réf) pour une pression correspondant à une
première distance dite de référence (z réf) entre l'ex-
trémité du gicleur ( 20) et la surface à mesurer ( 2) et un second signal pour une pression du gaz correspondant
à une seconde distance (z) entre le gicleur ( 20) et la sur-
face du substrat nu ( 1);
des moyens ( 11) de gestion entre le signal de réfé-
rence et le second signal, fournissant un signal d 'erreur
lorsque ce dernier signal est différent du signal de ré-
férence;
des moyens ( 10) de commande du déplacement ver-
tical du substrat ( 1) ou du gicleur ( 20) mis en action
par le signal d'erreur et s'arrêtant en absence de si-
gnal d'erreur indiquant donc, lors de l'injection du gaz sur le substrat nu ( 1) la seconde distance qui devient ainsi égale à la distance de référence (z réf) des m oyens ( 12) de détection du déplace emnt du substrat ou du gicleur de façon à ce que, lors de l'injection du gaz sur le substrat nu, le substrat ( 1) ou le gicleur ( 20) se déplace d'une distance égale à l'épaisseur topologique (e) du dépôt. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens ( 15) de conversion sont constitués de deux ensembles photooptiques ( 21,22,23,24) placés fa ce à face de part et d'autre de la colonne de liquide ( 14)
et comprenant chacun une diode photoémettrice et une dio-
de photodétectrice ém ettant un signal électrique lors de la réception d'un rayon de lumière visible ou non e:rtis
lorsque le liquide atteint un niveau tel qu 'il laisse pas-
ser le rayon de lum ière au travers de la colonne conte-
nant le liquide.
6 D ispositif selon la revendication 5, caractérisé
en ce que la distance de référence (z réf) est déterm i-
née de façon à ce que le niveau du liquide qui lui est associé soit compris entre les deux rayons lumineux émis par les deux diodes photoémettrices ( 21,22) le liquide masquant ainsi un seul des rayons de lumière
émis, et en ce que la seconde hauteur du liquide corres-
pondant à la seconde-distance différente de celle de ré-
férence est telle que le niveau du liquide est situé à l'extérieur de l'intervalle compris entre les 2 rayons
de lumière émis.
7 D ispositif selon l'une des revendications 4 à 6,
caractérisé en ce que les mîoyens de comparaison com-
prennent un calculateur ( 11) générant une impulsion dite de de commande représentative du signal d'erreur présent lorsque le second signal électrique est différent
du signal de référence (V réf).
8 D ispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le substrat ( 1) est m onté solidairem ent sur une table ( 9) pouvant se déplacer verticalement alors que le gicleur ( 20) est maintenu fixe, en ce que les moyens de déplacement comportent un moteur ( 10)
piloté par le calculateur ( 11) et destiné à faire mon-
ter la table d'un incrément à chaque impulsion de com-
mande reçue, e-t en ce que les moyens de détection com-
portent un compteur ( 38-) du nombre d'impulsions de com-
mande reçues, permettant ainsi de déterminer la distan-
ce sur laquelle la table s'est déplacée et qui est égale
à l'épaisseur topologique (e v) de la couche.
9 -Dispositif de mesurepar mise en oeuvre du procé-
dé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il com-
porte un capteur de pression solide à la place de la co-
lonne de liquide ( 14) permettant de suivre les variations de pression avec un très faible temps de réponse et une
sensibilité programmable.
Utilisation du procédé tel que défini selon l'une
des revendications 1 et 3, à une pâte résistive déposée
par sérigraphie sur un substrat pour microélectronique hybride, caractérisé en ce que la mesure de l'épaisseur de la pâte résistive est réalisée en hum ide donc avant cuisson ce qui permet d'inclure le dispositif dans une
chaine automatique de sérigraphie et de régler lama-
chine en temps réel.
FR8220723A 1982-12-10 1982-12-10 Dispositif de mesure automatique et sans contact du volume d'une couche deposee sur un substrat Expired FR2537716B1 (fr)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8220723A FR2537716B1 (fr) 1982-12-10 1982-12-10 Dispositif de mesure automatique et sans contact du volume d'une couche deposee sur un substrat
EP83903803A EP0128167A1 (fr) 1982-12-10 1983-12-08 Dispositif de mesure automatique et sans contact du volume d'une couche deposee sur un substrat
US06/641,965 US4604892A (en) 1982-12-10 1983-12-08 Device for the automatic contactless measurement of the volume of a layer deposited on a substrate
PCT/FR1983/000246 WO1984002394A1 (fr) 1982-12-10 1983-12-08 Dispositif de mesure automatique et sans contact du volume d'une couche deposee sur un substrat
JP59500041A JPS60500184A (ja) 1982-12-10 1983-12-08 基体上に付着した層の体積を自動的に非接触で測定する装置
FI843173A FI843173A (fi) 1982-12-10 1984-08-10 Anordning foer automatisk och kontaktloes maetning av volym hos ett pao substrat lagt skikt.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8220723A FR2537716B1 (fr) 1982-12-10 1982-12-10 Dispositif de mesure automatique et sans contact du volume d'une couche deposee sur un substrat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2537716A1 true FR2537716A1 (fr) 1984-06-15
FR2537716B1 FR2537716B1 (fr) 1985-10-11

Family

ID=9279961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8220723A Expired FR2537716B1 (fr) 1982-12-10 1982-12-10 Dispositif de mesure automatique et sans contact du volume d'une couche deposee sur un substrat

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4604892A (fr)
EP (1) EP0128167A1 (fr)
JP (1) JPS60500184A (fr)
FI (1) FI843173A (fr)
FR (1) FR2537716B1 (fr)
WO (1) WO1984002394A1 (fr)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4977777A (en) * 1989-02-09 1990-12-18 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Non-contact contour gage
US5789661A (en) * 1997-02-14 1998-08-04 Sigmatech, Inc. Extended range and ultra-precision non-contact dimensional gauge
US6220080B1 (en) * 2000-05-12 2001-04-24 Sigma Tech, Inc. Extended range and ultra precision non contact dimensional gauge for ultra thin wafers and work pieces
KR100496951B1 (ko) * 2002-11-13 2005-06-28 엘지전자 주식회사 이더넷 인터페이스를 갖는 단말기의 디지탈 베이스밴드아키택처 시스템
US20050044963A1 (en) * 2003-08-25 2005-03-03 Asml Holding N.V. High-resolution gas gauge proximity sensor
US7992956B2 (en) * 2006-06-07 2011-08-09 Applied Materials, Inc. Systems and methods for calibrating inkjet print head nozzles using light transmittance measured through deposited ink

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB842045A (en) * 1956-11-26 1960-07-20 Tolimit Gauges Ltd Pneumatic gauges
US3495442A (en) * 1967-06-21 1970-02-17 Pillsbury Co Thickness measuring instrument
FR2085098A5 (fr) * 1970-03-24 1971-12-17 Bayer Ag

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2891686A (en) * 1952-09-09 1959-06-23 Owens Corning Fiberglass Corp Level indicator and controller
US2953918A (en) * 1959-02-20 1960-09-27 Andrew H Fowler Range increaser for pneumatic gauges
US3213670A (en) * 1963-02-21 1965-10-26 Honeywell Inc Measuring apparatus
US3948082A (en) * 1970-03-11 1976-04-06 Zumbach Electronic-Automatic Method and device for contactless measuring of the thickness of layers, particularly of insulating layers on metallic parts
DE2945341A1 (de) * 1979-11-09 1981-05-21 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorrichtung zur fuellstandsabtastung fluessiger medien

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB842045A (en) * 1956-11-26 1960-07-20 Tolimit Gauges Ltd Pneumatic gauges
US3495442A (en) * 1967-06-21 1970-02-17 Pillsbury Co Thickness measuring instrument
FR2085098A5 (fr) * 1970-03-24 1971-12-17 Bayer Ag

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RESEARCH DISCLOSURE, vol. 177, no. 137, septembre 1975, pages 32-33, no. 13746, Havant (GB); *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2537716B1 (fr) 1985-10-11
FI843173A0 (fi) 1984-08-10
FI843173A (fi) 1984-08-10
EP0128167A1 (fr) 1984-12-19
US4604892A (en) 1986-08-12
WO1984002394A1 (fr) 1984-06-21
JPS60500184A (ja) 1985-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2540630A1 (fr) Sonde multibobines a courants de foucault munie d'un dispositif d'equilibrage des bobines
EP0401111A1 (fr) Dispositif de mesure de niveau et/ou volume d'un liquide à sonde capacitive
CH623421A5 (fr)
FR2475719A1 (fr) Systeme et procede optique pour la determination du jeu entre deux elements
FR2883369A1 (fr) Dispositif de mesure optique par triangulation optique
EP0280632B1 (fr) Dispositif électronique de mesure d'angle
FR2537716A1 (fr) Dispositif de mesure automatique et sans contact du volume d'une couche deposee sur un substrat
EP0510061A1 (fr) Dispositif de mesure des variations de la capacite d'un condensateur formant, notamment, un capteur.
EP0227861B1 (fr) Procédé de mesure d'une grandeur physique fournissant des données numériques à partir de dispositifs de mesure de valeurs analogiques et appareil de mesure appliquant ce procédé
CH617131A5 (fr)
EP3201610A1 (fr) Procede et systeme d'inspection de plaquettes transparentes pour l'electronique, l'optique ou l'optoelectronique
FR2662249A1 (fr) Dispositif de mesure de niveau et/ou volume d'un liquide contenu dans un reservoir a sonde capacitive.
FR2748562A1 (fr) Procede et dispositif a deux cameras d'observation pour des mesures tridimensionnelles d'une structure complexe
EP0136238B1 (fr) Dispositif pour mesurer la proximite d'une surface metallique conductrice
FR2704643A1 (fr) Procédé et dispositf d'étalonnage pour un ensemble de mesure du profil transversal d'épaisseur d'un produit plat.
FR2504838A1 (fr) Procede de positionnement lateral d'un organe par rapport a un joint forme entre deux surfaces metalliques et presentant des discontinuites
US20020097405A1 (en) Apparatus and method for measuring trench depth
WO2010034955A1 (fr) Mise au point d'un microscope a reflexion
FR2537321A1 (fr) Perfectionnements a la fabrication des dispositifs a bulles magnetiques
JP3149439B2 (ja) 厚膜回路の形成装置および形成方法
FR2546290A1 (fr) Procede de mesure d'epaisseur d'une couche deposee sur un substrat, dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede et utilisation d'un tel procede
EP0473495A1 (fr) Procédé et dispositif télémétriques
FR2739445A1 (fr) Procede de mesure physique par reflectometrie, et dispositif formant capteur optique associe
FR2564981A1 (fr) Procede de detection d'objets metalliques, dispositif de mise en oeuvre du procede et application du dispositif au tri de pieces de monnaie
EP0279731B1 (fr) Procédé de contrôle d'objets métalliques dans un matériau non métallique, notamment de fers d'armature de béton armé

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse
AR Application made for restoration
BR Restoration of rights
ST Notification of lapse